Mikrofiltracija (MF)
Natančnost filtriranja se giblje med 0,1 in 50 mikroni.Mikrofiltracija vključuje različne PP filtrske elemente, filtrske elemente z aktivnim ogljem, keramične filtrske elemente itd.Odstranjuje nevarne elemente iz vode, kot so mikroorganizmi.Filtrirnega elementa pogosto ni mogoče oprati in je enkraten filtrirni material, ki ga je treba redno menjati.
① PP bombažno jedro: običajno se uporablja samo za grobo filtracijo z nizkimi zahtevami za odstranjevanje velikih delcev, kot sta usedlina in rja v vodi.
②Aktivno oglje: lahko odstrani različne barve in vonjave v vodi, vendar ne more odstraniti bakterij v vodi, učinek odstranjevanja usedlin in rje pa je tudi zelo slab.
③ Keramični filtrirni element: majhna natančnost filtracije je le 0,1 mikrona, pretok pa je običajno majhen, kar ni enostavno očistiti.
Ultrafiltracijska membrana (UF)
Mikroporozna filtrska membrana ima nazivno območje velikosti por 0,001-0,02 mikrona in dosledne standarde velikosti por.Ultrafiltracijska membranska filtracija je postopek membranske filtracije, ki uporablja ultrafiltracijsko membrano z razliko v tlaku kot gonilno silo.Večina ultrafiltracijskih membran je izdelana iz acetatnih vlaken ali polimernih materialov s primerljivimi lastnostmi.Primeren je za ločevanje in koncentracijo topljencev v raztopinah za obdelavo, pogosto pa se uporablja tudi za ločevanje koloidnih suspenzij, ki jih je težko dokončati z drugimi tehnikami ločevanja, področja njegove uporabe pa nenehno rastejo.
Membranska ultrafiltracija na podlagi razlike v tlaku je razvrščena v tri vrste: ultrafiltracijska membranska filtracija, mikroporozna membranska filtracija in membranska filtracija z reverzno osmozo.Odlikuje jih majhna velikost delcev ali molekulska masa, ki jo lahko vzdržuje membranska plast.Kadar se kot razlikovalni standard uporablja nazivno območje velikosti por membrane, ima mikroporozna membrana (MF) nazivno območje velikosti por 0,02-10 m, ultrafiltracijska membrana (UF) ima nazivno območje velikosti por 0,001 -0,02 m, membrana za reverzno osmozo (RO) pa ima nazivno območje velikosti por 0,0001-0,001 m.Obstaja več kontrolnih elementov za pore, kot so ultrafiltracijske membrane z različnimi velikostmi por, porazdelitev velikosti por pa se lahko ustvari glede na vrsto in koncentracijo raztopine ter pogoje izhlapevanja in koagulacije med proizvodnjo membrane.
Ultrafiltracijski fizični zemljevid
Ultrafiltracijske membrane so običajno polimerne ločevalne membrane, pri čemer so polimerni materiali, ki se uporabljajo za ultrafiltracijske membrane, večinoma sestavljeni iz celuloznih derivatov, polisulfona, poliakrilonitrila, poliamida in polikarbonata.Ultrafiltracijske membrane se pogosto uporabljajo v farmacevtski, živilski in okoljski industriji ter jih je mogoče oblikovati v ravne membrane, membrane z zvitki, cevaste membrane ali membrane iz votlih vlaken.
Ultrafiltracijska membrana je bila ena prvih izumljenih polimernih ločevalnih membran, ultrafiltracijski stroji pa so bili izdelani v 60. letih prejšnjega stoletja.Ultrafiltracijske membrane se pogosto uporabljajo v industriji in so se pojavile kot nova operacija kemične enote.Uporablja se pri ločevanju, koncentraciji in čiščenju bioloških izdelkov, farmacevtskih izdelkov in živil ter terminalskih čistilnih naprav pri obdelavi krvi, čiščenju odpadne vode in pripravi ultra čiste vode.
Natančnost filtracije nanofiltracije (NF) je med ultrafiltracijo in stopnjo reverzne osmoze, hitrost razsoljevanja pa je nižja kot pri reverzni osmozi.Na trgu je bil zelo razširjen rek: nanofiltracija je površna reverzna osmoza.Pravzaprav je to zavajajoča tehnična ideja.
Fizični zemljevid nanofiltracije
V dejanskem konceptu ločevanja je nanofiltracija filtrska membrana, ki izpolnjuje Daunanov učinek in ima selektivno zavračanje ionov, membrana, katere prepustnost natrijevega klorida je sorazmerna s koncentracijo natrijevega klorida in je večja od 0,4.Njegove glavne uporabe so razsoljevanje in koncentracija različnih vhodnih tekočin.0 % zavrnitev NaCl, opažena z uporabo nanofiltracijskih membran pri 30.000 ppm NaCl v kombinaciji z drugimi ioni.
Reverzna osmoza (RO): Natančnost filtracije je okoli 0,0001 mikronov in je ultra-visoko natančna metoda ločevanja membrane, ki so jo razvili v Združenih državah v zgodnjih šestdesetih letih prejšnjega stoletja z uporabo diferenčnega tlaka.V vodi lahko filtrira skoraj vse onesnaževalce (tako škodljive kot koristne), pri čemer ostane le molekule vode.V večini primerov se uporablja v proizvodnji čiste vode, industrijske ultra čiste vode in medicinske ultra čiste vode.Tlak in energija sta potrebna za tehnologijo reverzne osmoze.
RO je okrajšava za reverzno osmozno membrano v angleščini.Ker je velikost por RO membrane pet milijonink las (0,0001 mikrona), je na splošno nevidna s prostim očesom, bakterije in virusi pa njenih 5000. Zato so za človeško telo koristne le molekule vode in nekateri mineralni ioni. lahko prehaja skozi, druge nečistoče in težke kovine pa se odvajajo iz cevi za odpadno vodo.
Načelo reverzne osmoze:
Najprej in predvsem moramo razumeti idejo »osmoze«.Osmoza je fizični proces.Ko sta dve vrsti vode z različnimi solmi ločeni, na primer s polprepustno pregrado, bo ugotovljeno, da voda na strani z manj soli pronica.Membrana vstopi v vodo z visoko vsebnostjo soli, vendar sol ne prodre, zaradi česar se koncentracija soli na obeh straneh postopoma zlije, dokler nista enaka.Vendar pa je za dokončanje tega procesa, ki je znan tudi kot osmotski tlak, potrebno veliko časa.
Fizični zemljevid reverzne osmoze
Če pa poskušate pritisniti na vodno stran z veliko vsebnostjo soli, bi lahko posledica tudi omejila prej omenjeno penetracijo, ta tlak pa je znan kot osmotski tlak.Če se tlak dvigne, se infiltracija lahko obrne, sol pa ostane.Posledično je načelo razsoljevanja z reverzno osmozo uporaba tlaka, ki je večji od naravnega osmotskega tlaka v slani vodi (na primer surovi vodi), tako da osmoza poteka v nasprotni smeri, molekule vode v surovi vodi pa se pritisnejo. na drugo stran membrane, kar ima za posledico čisto vodo, da bi dosegli cilj odstranitve nečistoč in soli iz vode.
Izvor RO reverzne osmoze:
Ameriški znanstvenik, ki je leta 1950 po naključju ugotovil, da so galebi med letenjem na morju posrkali ogromen zalogaj morske vode z morske površine.Po nekaj sekundah so izbruhali malo morske vode, kar je vzbujalo zaskrbljenost, ker živali na kopnem dihajo prek pljuč.Slane vode z visoko vsebnostjo soli ni mogoče zaužiti.Po seciranju so odkrili, da ima telo galeba tanko plast.Film je res natančen.Galeb vdihne slano vodo, ki se nato stisne, molekule vode pa gredo skozi film zaradi učinka pritiska.
Pretvori se v sladko vodo, onesnaževalci in izjemno koncentrirana sol v morski vodi pa se izpljunejo iz ust.To je temeljna teoretična podlaga procesa reverzne osmoze, ki ga je Univerza na Floridi prvič uporabila za opremo za razsoljevanje leta 1953.Dr. S. Sidney Lode, profesor medicinske fakultete Univerze UCLA, je sodeloval z dr. S. Soirirajanom, da bi leta 2009 začel raziskave o membranah za reverzno osmozo, s podporo projekta zvezne vlade ZDA, in vložil približno 400 milijonov ameriških dolarjev na leto v raziskavah, da bi ga uporabili pri astronavtih.
Čas objave: 31. marec 2022